ダイカストの許容誤差の説明：NADCA規格から実際のコストまで

カスタムダイカストサービスをアウトソーシングする場合、精度、性能、そして生産コストのバランスをとるためには、公差仕様を理解することが不可欠です。自動車部品、航空宇宙部品、産業機器など、どのような設計であっても、公差の決定はプロジェクトの実現可能性、スケジュール、そして収益に直接影響を及ぼします。

このガイドでは、 NADCA 規格から実際のコスト要因まで、ダイカストの許容誤差について知っておく必要のあるすべての情報を詳しく説明しているので、ダイカスト製造業者と協力する際に​​情報に基づいた決定を下すことができます。

ダイカスト公差は、鋳造部品の寸法、形状、および表面仕上げにおける許容されるばらつきを定義します。これらの仕様により、部品がアセンブリに適切にフィットし、過剰な機械加工や手直しを必要とせずに設計どおりに機能することが保証されます。

●線形許容差：長さ、幅、高さの寸法を制御します

   ●幾何公差（GD&T）：平面度、真円度、同心度、角度を管理します

   ●パーティングライン許容差:金型のパーティングラインのばらつきを考慮する

   ●可動金型部品の許容差:スライドとコアのばらつきに対応

   ●データム構造公差：一貫した測定のための基準点

公差が狭ければ精度は向上しますが、コストも増加します。公差が緩ければコストは削減されますが、機能性が低下する可能性があります。最適なソリューションとは？業界で実証済みのNADCA公差規格に準拠することです。

北米ダイカスト協会（NADCA）は、ダイカストの設計と公差に関する決定的なガイドを発行しています。これらの規格は、米国、欧州、オーストラリアのOEMメーカーから、精密ダイカストのゴールドスタンダードとして世界的に認められています。

最新のNADCA P-4-2022規格では許容範囲を 2 つのレベルに分類しています。

1.標準許容差:ほとんどのアプリケーションにおけるデフォルトの仕様

2. 精密公差：高性能コンポーネントのより厳格な管理

NADCA 規格は以下をカバーします。

●アルミダイカスト（A380、A383、ADC12）

●亜鉛ダイカスト（ザマック3、ザマック5）

●マグネシウムダイカスト（AZ91D、AM60）
●マグネシウムダイカスト（AZ91D、AM60）
●銅/真鍮合金

最終的な部品の精度は複数の変数に依存します。これらを理解することで、製造性とコスト管理を考慮した設計が可能になります。

アルミダイカストは優れた寸法安定性を備え、極めて厳しい公差を実現できます。亜鉛ダイカストは薄肉や複雑な形状への流れ性に優れているため、精巧な部品に最適です。マグネシウムダイカストは最高の強度対重量比を実現しますが、専門的な知識が必要です。

大型部品は当然ながら熱収縮と反りが大きくなります。薄肉、深いリブ、アンダーカットなど複雑な形状は、高圧ダイカストの精度向上に課題をもたらします。

●ホットチャンバーダイカスト：サイクルタイムが速く、亜鉛とマグネシウムに最適

●コールドチャンバーダイカスト：アルミニウムに必要、若干変動が大きい

●真空ダイカスト：気孔率を低減し、公差制御を向上

●スクイーズ鋳造：重要な部品のニアネットシェイプ精度を実現

H13工具鋼製の精密金型は、適切な熱処理と定期的なメンテナンスによって、製品の均一性に直接影響を及ぼします。信頼できるダイカスト工場は、公差の整合性を維持するために、金型のライフサイクル管理に投資しています。

理論と現実が出会う瞬間。公差仕様はダイカストのコストに直接的かつ測定可能な影響を与えます。

NADCA精度よりも厳しい公差では、CNC加工が必要となることが多く、部品コストが1時間あたり50～150ドル増加します。標準的なダイカスト公差に合わせて設計することで、このコストを削減できます。

精密な公差を実現するには、CMM（座標測定機）検査、X線分析、統計的工程管理（SPC）が必要です。これにより、プロジェクト総コストが15～25%増加する可能性があります。

厳しい公差を達成するには、耐摩耗コーティングを施した高キャビテーション金型が必要です。精密アプリケーションでは、初期金型コストが30～50%増加する可能性があります。

非常に厳しい仕様では、標準許容範囲の 2% 未満に対して 5 ～ 10% のスクラップが発生する可能性があり、単価に直接影響します。

より厳密な制御により、適切な金属の流れと凝固を確保するためにサイクル時間が 10 ～ 20% 遅くなり、スループットが低下します。

結論:ほとんどのカスタムダイカストプロジェクトでは、 NADCA 標準許容差に準拠することで、最適なコストパフォーマンスのバランスが実現します。

●エンジンマウント： NAD​​CA規格（ほとんどの用途に十分）

●トランスミッションケース：シール面のNADCA精度

●構造部品：精密公差＋真空アシスト

●ハウジング部品： NADCA精度、完全GD&T

●航空電子機器筐体：厳しい公差＋圧力テスト

●衛星部品：鋳造後に機械加工が必要となることが多い

●手術器具ハウジング：精密公差＋生体適合性コーティング

●画像機器：重要でない特徴に対して許容される標準許容範囲

●ヒートシンク:標準許容範囲（熱性能が重要）

●エンクロージャ：標準公差＋ガスケットシール面

●コネクタハウジング：嵌合精度公差

パフォーマンス要件を満たしながらコストを最小限に抑えるには、次のダイカスト設計ガイドラインに従ってください。

GD&T（幾何公差）を使用して、重要な形状のみに厳密な管理を指定します。機能しない面は商用公差のままにしておきます。

寸法精度に影響を与える反りや収縮による欠陥を防止します。アルミニウムの場合は2～4mm、亜鉛の場合は1～3mmを目安にしてください。

ミスマッチが発生するパーティングラインから重要な寸法を離して配置します。トリムダイを使用して、バリを均一に除去します。

任意のジオメトリではなく、アセンブリ要件を反映する論理データ ポイントを確立します。

設計段階からダイカストメーカーと連携しましょう。DFM（製造性を考慮した設計）レビューにより、製造コストを20～40%削減できます。

         プロのヒント:早期にサプライヤーと契約することが、カスタムダイカストにおける一番のコスト削減戦略です。

●長さ寸法: 最初の25mmは±0.1mm、それ以降は±0.002mm/mm

●パーティングライン：±0.25mm

●平面度：25mmあたり0.2mm

●穴径:±0.05mm

●直線寸法: 最初の25mmは±0.05mm

●パーティングライン：±0.15mm

● 0.5mmの薄壁を実現可能

解決策:精密な金型アライメント、定期的なメンテナンス、現実的な許容誤差の割り当て (最小 +0.2mm)

解決策:リブを剛性を考慮して設計し、冷却チャネルを最適化し、ヘミングまたは矯正操作を考慮する

解決策:真空ダイカストを使用し、機械のストックをゲート領域から離し、気孔率の許容基準を指定します。

解決策: NADCAガイドラインに従ってデータム構造を確立し、検査に一定の温度（20°C）を使用し、SPCを実装する

すべてのダイカストサプライヤーが同じ品質というわけではありません。カスタムダイカストサービスのパートナーを評価する際には、以下の点を確認してください。

✅ NADCA認定エンジニアリングチーム

✅ ISO 9001:2015または IATF 16949 認証

✅社内CMM検査およびX線検査機能

✅ DFM解析と公差最適化のサポート

✅合金と業界に関する経験

✅許容範囲に基づいたコストの内訳による透明な見積もり

✖  正式な許容基準は参照されていない

✖  オプションなしの単一許容値見積

✖  限られた検査機器

✖  ツール寿命保証なし

NADCA標準公差は業界のデフォルトです。アルミニウムの場合、小さな形状では±0.1mm、亜鉛の場合は±0.05mmが許容範囲となります。必ずエンジニアリング図面に要件を明記してください。

はい、可能ですが、二次加工や、スクイズ鋳造や真空ダイカストといった特殊な工程が必要になります。コストは大幅に増加し、通常は2～5倍になります。

NADCA 標準許容差に従って設計し、壁の厚さのばらつきを最小限に抑え、アンダーカットを回避し、DFM の推奨事項について早めにサプライヤーに相談してください。

鋳造時の公差は、鋳型から直接得られます（NADCA準拠）。機械加工公差は、鋳造後にCNC加工によって作成され、より高い精度を実現しますが、コストは増加します。

はい、その通りです。亜鉛ダイカストは優れた流動性により、鋳放し状態で極めて狭い公差を実現します。アルミダイカストは大型部品の寸法安定性に優れています。マグネシウムダイカストは重量と精度のバランスに優れています。

金型は10,000ショットあたり0.01～0.02mm摩耗します。高品質なダイカストメーカーは、金型の状態を監視し、定期的なメンテナンスとキャビティ交換を通じて許容範囲を維持します。

ダイカストの公差を理解することは、単なる技術仕様の理解にとどまらず、賢明なビジネス上の意思決定にも繋がります。NADCA規格を活用し、製造性を考慮した設計を行い、経験豊富なダイカスト工場と提携することで、競争力のある価格で必要な精度を実現できます。

次のダイカストプロジェクトを最適化する準備はできていますか？ NADCA認定エンジニアの当社チームが、許容差仕様の理解をお手伝いし、お客様の正確な要件に合わせた高品質でコスト効率の高いコンポーネントをお届けします。